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一種用于室外塑膠跑道鋪設(shè)的地磚及其制作方法與流程

文檔序號:12419371閱讀:475來源:國知局

本發(fā)明涉及到體育設(shè)施中的塑膠跑道,具體的說是一種用于室外塑膠跑道鋪設(shè)的地磚及其制作方法。



背景技術(shù):

自1968年在墨西哥舉行的第19屆奧運會上使用聚氨酯跑道以來,從而打開了聚氨酯材料在體育場地使用的新局面,聚氨酯塑膠運動場地在全世界得到空前的普及。隨著我國全民健身運動的開展,聚氨酯塑膠跑道正在呈蓬勃發(fā)展趨勢。

現(xiàn)有的聚氨酯塑膠跑道的鋪設(shè)是先平整地基,而后將聚氨酯彈性體的兩組分混合攪拌后鋪設(shè)在地基上,待其固化后即完成鋪設(shè)。在整個施工過程中,由于聚氨酯彈性體對地基的要求比較高,所以平整地基時需要進行大量的工作,嚴重影響了施工的進度,而且聚氨酯彈性體在鋪設(shè)完成后自然固化也需要大量的時間,這就使得現(xiàn)有的塑膠跑道施工需要大量的時間才能完成。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

為解決現(xiàn)有塑膠跑道施工周期長和施工技術(shù)要求高的問題,本發(fā)明提供了一種用于室外塑膠跑道鋪設(shè)的地磚及其制作方法,該方法是在地磚表面預先鋪設(shè)一層聚氨酯彈性體,由于地磚的鋪設(shè)要求和鋪設(shè)難度很低,因此,在需要鋪設(shè)塑膠跑道時,只需要稍微平整下地面,然后將帶有聚氨酯彈性體的地磚鋪設(shè)在地基上即完成塑膠跑道的鋪設(shè),大大降低了塑膠跑道的鋪設(shè)要求,而且也節(jié)省了施工時間。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種用于室外塑膠跑道鋪設(shè)的地磚,包括地磚體,地磚體的下表面分布有若干條提高鋪設(shè)強度的凸棱,上表面分布有若干具有向上開口的球形凹陷,在地磚體上表面鋪設(shè)有塑膠彈性層,且塑膠彈性層填充進球形凹陷內(nèi);

所述地磚體由基料、外加劑、填充劑與水混合制成泥漿后成型、燒制而成,其中,按照重量比,基料由16-18份的粉煤灰、22-24份的煤矸石和14-16份的石灰石粉混合而成,外加劑由9-10份細度不超過30微米的碳化硅微粉、2-3份細度不超過30微米的藍晶石粉和1-2份細度不超過30微米的海泡石絨粉混合而成,填充劑由6-7份的二氧化硅、3-4份的鋁灰和1-2份的赤泥混合后在1650-1700℃的溫度下燒結(jié)1h后粉磨至細度不超過30微米得到;

所述塑膠彈性層由A組分和B組分按重量比2:1的比例混合而成,其中,按照重量比,B組分由18-20份的二苯基甲烷二異氰酸酯、16-18份的聚醚二元醇和12-14份的二異氰酸酯制成,A組分由17-19份的聚醚三元醇、7-8份的聚醚二元醇、0.6-0.8份的交聯(lián)劑、10-12份的增塑劑、14-16份的環(huán)氧樹脂、15-17份的丙烯酸甲酯和11-12份的增強劑制成,所述增強劑由20-22份的硅溶膠、4-6份的改性六鈦酸鉀晶須和5-7份的改性納米二氧化硅混合而成,所述改性六鈦酸鉀晶須指將市售的六鈦酸鉀晶須與其重量3-5%的表面改性劑Ⅰ混合后靜置1-2h后過濾晾干得到,所用表面改性劑Ⅰ由KH550、乙醇、丙酮和氫氧化鋇按照重量比3-4:80:2-3:1-2的比例混合而成;所述改性納米二氧化硅是市售的納米二氧化硅與其重量3-5%的表面改性劑Ⅱ混合得到,該表面改性劑Ⅱ由氫氧化鋇、碳酸鈉和KH550按照重量比3-4:1-2:30的比例混合而成。

所述交聯(lián)劑為三羥基甲烷,所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯。

所述外加劑中還含有1-1.2份細度不超過100微米的蒙脫石粉末。

所述填充劑中還含有1-1.4份的橄欖巖粉末。

所述填充劑在制備過程中,燒結(jié)完成后以600-700℃/min的降溫速率急速冷卻后再進行粉磨。

上述用于室外塑膠跑道鋪設(shè)的地磚的制作方法,首先燒制地磚體,然后在地磚體的表面鋪設(shè)塑膠彈性層,所述塑膠彈性層的制作方法包括以下步驟:

1)制備B組分;

按照重量比,分別稱取18-20份的二苯基甲烷二異氰酸酯、16-18份的聚醚二元醇和12-14份的二異氰酸酯,然后將聚醚二元醇在70-85℃下攪拌并進行抽真空脫水脫氣處理 1-2h后,冷卻至 40-60℃,再向其中同時加入稱取好的二苯基甲烷二異氰酸酯和二異氰酸酯,然后在 70-90℃下反應(yīng)2.5h,冷卻至室溫即得到B組分;

2)分別制備A組分中的改性六鈦酸鉀晶須和改性納米二氧化硅,備用;

所述改性六鈦酸鉀晶須是將市售的六鈦酸鉀晶須與其重量3-5%的表面改性劑Ⅰ混合后靜置1-2h后過濾晾干得到;所用表面改性劑Ⅰ由KH550、乙醇、丙酮和氫氧化鋇按照重量比3-4:80:2-3:1-2的比例混合而成;

所述改性納米二氧化硅是將市售的納米二氧化硅與其重量3-5%的表面改性劑Ⅱ混合得到,該表面改性劑Ⅱ由氫氧化鋇、碳酸鈉和KH550按照重量比3-4:1-2:30的比例混合而成;

3)制備增強劑,備用;

分別稱取20-22份的硅溶膠、4-6份步驟2)制得的改性六鈦酸鉀晶須和5-7份步驟2)制得的改性納米二氧化硅混合后攪拌均勻,并靜置1-2h,即得到增強劑;

4)制備A組分;

按照重量比,分別稱取17-19份的聚醚三元醇和7-8份的聚醚二元醇混合后在80-90℃下攪拌并進行抽真空脫水脫氣處理 1-2h,然后向其中依次加入0.6-0.8份的交聯(lián)劑、10-12份的增塑劑、14-16份的環(huán)氧樹脂、15-17份的丙烯酸甲酯和11-12份步驟3)制得的增強劑,在75-85℃下攪拌均勻即制得A組分;

5)將A組分與B組分按照重量比2:1的比例混合后鋪設(shè)在地磚體表面即得到塑膠彈性層。

本發(fā)明中,環(huán)氧樹脂可以采用雙酚A型與雙酚F型按質(zhì)量比3:1混合制成,與預聚體聚氨酯反應(yīng)形成聚氨酯-環(huán)氧樹脂互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物,同時提高復合材料的韌性。可將丙烯酸酯單體溶脹到聚氨酯預聚物中,并在體系中聚合,形成分步互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物,研究表明,二者官能團之間的物理相互作用有利于彈性模量的提高,并且隨著官能團數(shù)量的增大,產(chǎn)物表現(xiàn)出典型的高聚物性能,使復合材料具有環(huán)保、耐磨、耐油、耐腐蝕、韌性好,同時還具有保光保色以及戶外耐久性好等特點。再者,在體系中加入硅溶膠微粒,可以大大改善材料的力學性能和熱學性能,同時還發(fā)現(xiàn)硅溶膠微粒的加入對制備過程中的組份混合、產(chǎn)物的拉伸性能的提高以及產(chǎn)品的最終互穿形態(tài)均有利。

上述燒制地磚的方法,首先制備填充劑粉末,然后按照上述的比例稱取各物料進行混合并加入水制成含水率為18-20%的泥料,該泥料在陳化6-8天后制成地磚坯體,而后經(jīng)烘干、燒結(jié)和自然冷卻即得到地磚,最后在地磚的表面鋪設(shè)橡膠彈性體即得到產(chǎn)品,所述填充劑粉末的制備方法為:按照上述的比例稱取二氧化硅、鋁灰和赤泥,混合后粉磨至細度不超過300微米的細粉,然后在1650-1700℃的溫度下燒結(jié)1h后冷卻并粉磨至細度不超過30微米即得到填充劑;

所述泥料在陳化6-8天后,向其中加入泥料總重3%的地溝油,再次拌合均勻后再進行擠壓成型制成地磚坯體;本發(fā)明在泥料陳化后向其中加入地溝油進行拌合,不僅充分利用了廢棄的地溝油,而且由于加入地溝油,使得泥料的黏性和塑形得到了增強,這樣使得外加劑在高溫下分解形成氣孔的過程中,大幅度降低由于氣孔及藍晶石粉膨脹所導致的裂紋等缺陷。

所述烘干溫度為100-120℃;

所述燒結(jié)分為預熱段、升溫段和焙燒段三部分,其中,預熱段是指使爐內(nèi)溫度從常溫在2h均勻升高到200℃,并保持該溫度1-2h,在此過程中,保持爐內(nèi)氧氣含量不高于4%;

所述升溫段是指,使爐內(nèi)溫度從200℃在4h均勻升高到800℃,在此過程中,保持爐內(nèi)氧氣含量不低于45%;

所述焙燒段是指,使爐內(nèi)溫度從800℃在2h均勻升高到1650℃,并保持該溫度3h,在此過程中,保持爐內(nèi)氧氣含量不低于45%。

本發(fā)明中,在制作地磚時,為防止地磚燒結(jié)過程中出現(xiàn)裂紋等缺陷,在將各物料混合制成泥料陳化后,可以向其中加入基料總重10%的水泥進行拌合,拌合均勻后再進行烘干、燒結(jié)和冷卻,從而最終得到地磚。

本發(fā)明利用氫氧化鋇和碳酸鈉混合作為催化劑讓納米級的 SiO2粒子的表面能夠受到羥基的作用,從而含有一定數(shù)量的含氧官能團,增加了納米級SiO2粒子的有關(guān)表面相容性,在納米級SiO2粒子作為填充料與其余原料充分混合時,因為SiO2顆粒很小,且比表面積大,細微化的結(jié)構(gòu)使得其余物料與其的接觸面積增大,使SiO2粒子可以在物料中均勻分散,從而便于SiO2與其余物質(zhì)在高溫下發(fā)生化學鍵合或者物理結(jié)合。此外,均勻分散的納米級SiO2相當于“錨點”,其能夠使高溫環(huán)境下生成的強化基體與其結(jié)合,在受到外力沖擊作用下,能夠產(chǎn)生 “應(yīng)力集中”的效應(yīng),使得其周圍的一些基體“屈服”并吸收較多的變形功,此外也能夠產(chǎn)生 “釘扎-攀越”效應(yīng),增大裂紋在擴展時所受到的阻力,消耗變形功,從而使其韌性增加;

同樣的,本發(fā)明中通過加入改性六鈦酸鉀晶須,更進一步的增強其表面性能,從而提高復合材料的力學性能;

本發(fā)明以粉煤灰、煤矸石、石灰石粉來作為燒制地磚的基料,不僅解決了粉煤灰、煤矸石和石灰石等廢棄物的再利用,而且也提高了燒制后地磚的強度(粉煤灰中含有的氧化鋁、氧化硅等與氧化鈣在地磚燒結(jié)時的高溫環(huán)境中形成陶瓷顆粒增強體結(jié)構(gòu)),通過加入由碳化硅作為外加劑,可以使得燒成的地磚表面含有一些開放型氣孔(或稱開口氣孔),這些氣孔能夠保證地磚與橡膠彈性體結(jié)合的緊密性,而且也不會影響地磚的強度;碳化硅在高溫氧化氣氛中容易發(fā)生氧化反應(yīng):SiC+2O2→CO2+SiO2,該反應(yīng)開始溫度較高,1000℃開始明顯氧化,顆粒越細,則氧化速度越快,反應(yīng)產(chǎn)物CO2的逸出容易造成坯體表面形成開口氣孔,而反應(yīng)產(chǎn)物SiO2具有較高活性,與氧化鋁反應(yīng)生成莫來石,從而在地磚內(nèi)形成莫來石增強體;同時,高溫下外加劑中的藍晶石細粉分解,既可確保生成較多的莫來石相,保證制品的力學強度,藍晶石從1100℃左右開始分解、生成莫來石和SiO2,1300℃以后顯著分解轉(zhuǎn)化,由于該莫來石化反應(yīng)伴隨有16-18%的體積膨脹,因此還可填充由于碳化硅氧化產(chǎn)生的孔隙,使單個孔隙變小,整體孔隙率降低,并且會改變地磚內(nèi)孔隙的形狀和分布;由于地磚中含有大量的微孔,也能夠吸收并削弱震動的傳遞。

有益效果:本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下優(yōu)點:

1)本發(fā)明通過在地磚表面預先鋪設(shè)一層塑膠彈性層,由于地磚的鋪設(shè)要求和鋪設(shè)難度很低,因此,在需要鋪設(shè)塑膠跑道時,只需要稍微平整下地面,然后將帶有塑膠彈性層的地磚鋪設(shè)在地基上即完成塑膠跑道的鋪設(shè),與現(xiàn)有的先整理地面、然后在地面上鋪塑膠材料或橡膠材料的方法相比,大大降低了塑膠跑道的鋪設(shè)要求,提高了鋪設(shè)的效率,節(jié)省了施工工期;

2)本發(fā)明以粉煤灰、煤矸石、石灰石粉來作為燒制地磚的基料,不僅解決了粉煤灰、煤矸石和石灰石粉等廢棄物的再利用,而且也提高了燒制后地磚的強度(粉煤灰中含有的氧化鋁、氧化硅等與氧化鈣在地磚燒結(jié)時的高溫環(huán)境中形成陶瓷顆粒增強體結(jié)構(gòu)),通過加入由碳化硅作為外加劑,可以使得燒成的地磚表面含有一些開放型氣孔(或稱開口氣孔),這些氣孔能夠保證地磚與橡膠彈性體結(jié)合的緊密性,而且也不會影響地磚的強度;

3)本發(fā)明外加劑中的藍晶石細粉在高溫下分解,既可確保生成較多的莫來石相,保證制品的力學強度,藍晶石從1100℃左右開始分解、生成莫來石和SiO2,1300℃以后顯著分解轉(zhuǎn)化,由于該莫來石化反應(yīng)伴隨有16-18%的體積膨脹,因此還可填充由于碳化硅氧化產(chǎn)生的孔隙,使單個孔隙變小,整體孔隙率降低,并且會改變地磚內(nèi)孔隙的形狀和分布。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;

附圖標記:1、地磚體,101、球形凹陷,102、凸棱,2、塑膠彈性層。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的闡述。

實施例1

如圖所示,一種用于室外塑膠跑道鋪設(shè)的地磚,包括地磚體1,地磚體1的下表面分布有若干條提高鋪設(shè)強度的凸棱102,上表面分布有若干具有向上開口的球形凹陷101,在地磚體1上表面鋪設(shè)有塑膠彈性層2,且塑膠彈性層2填充進球形凹陷101內(nèi);

所述地磚體1由基料、外加劑、填充劑與水混合制成泥漿后成型、燒制而成,其中,按照重量比,基料由16份的粉煤灰、22份的煤矸石和14份的石灰石粉混合而成,外加劑由9份細度不超過30微米的碳化硅微粉、2份細度不超過30微米的藍晶石粉和1份細度不超過30微米的海泡石絨粉混合而成,填充劑由6份的二氧化硅、3份的鋁灰和1份的赤泥混合后在1650℃的溫度下燒結(jié)1h后粉磨至細度不超過30微米得到;

所述塑膠彈性層2由A組分和B組分按重量比2:1的比例混合而成,其中,按照重量比,B組分由18份的二苯基甲烷二異氰酸酯、16份的聚醚二元醇和12份的二異氰酸酯制成,A組分由17份的聚醚三元醇、7份的聚醚二元醇、0.6份的交聯(lián)劑、10份的增塑劑、14份的環(huán)氧樹脂、15份的丙烯酸甲酯和11份的增強劑制成,所述增強劑由20份的硅溶膠、4份的改性六鈦酸鉀晶須和5份的改性納米二氧化硅混合而成,所述改性六鈦酸鉀晶須指將市售的六鈦酸鉀晶須與其重量3%的表面改性劑Ⅰ混合后靜置1h后過濾晾干得到,所用表面改性劑Ⅰ由KH550、乙醇、丙酮和氫氧化鋇按照重量比3:80:2:1的比例混合而成;所述改性納米二氧化硅是市售的納米二氧化硅與其重量3%的表面改性劑Ⅱ混合得到,該表面改性劑Ⅱ由氫氧化鋇、碳酸鈉和KH550按照重量比3:1:30的比例混合而成;

上述用于室外塑膠跑道鋪設(shè)的地磚的制作方法,首先燒制地磚體1,然后在地磚體1的表面鋪設(shè)塑膠彈性層2,所述塑膠彈性層2的制作方法包括以下步驟:

1)制備B組分;

按照重量比,分別稱取18份的二苯基甲烷二異氰酸酯、16份的聚醚二元醇和12份的二異氰酸酯,然后將聚醚二元醇在70℃下攪拌并進行抽真空脫水脫氣處理 1h后,冷卻至 40℃,再向其中同時加入稱取好的二苯基甲烷二異氰酸酯和二異氰酸酯,然后在 70℃下反應(yīng)2.5h,冷卻至室溫即得到B組分;

2)分別制備A組分中的改性六鈦酸鉀晶須和改性納米二氧化硅,備用;

所述改性六鈦酸鉀晶須是將市售的六鈦酸鉀晶須與其重量3%的表面改性劑Ⅰ混合后靜置1h后過濾晾干得到;所用表面改性劑Ⅰ由KH550、乙醇、丙酮和氫氧化鋇按照重量比3:80:2:1的比例混合而成;

所述改性納米二氧化硅是將市售的納米二氧化硅與其重量3%的表面改性劑Ⅱ混合得到,該表面改性劑Ⅱ由氫氧化鋇、碳酸鈉和KH550按照重量比3:1:30的比例混合而成;

3)制備增強劑,備用;

分別稱取20份的硅溶膠、4份步驟2)制得的改性六鈦酸鉀晶須和5份步驟2)制得的改性納米二氧化硅混合后攪拌均勻,并靜置1h,即得到增強劑;

4)制備A組分;

按照重量比,分別稱取17份的聚醚三元醇和7份的聚醚二元醇混合后在80℃下攪拌并進行抽真空脫水脫氣處理 1h,然后向其中依次加入0.6份的交聯(lián)劑、10份的增塑劑、14份的環(huán)氧樹脂、15份的丙烯酸甲酯和11份步驟3)制得的增強劑,在75℃下攪拌均勻即制得A組分;

5)將A組分與B組分按照重量比2:1的比例混合后鋪設(shè)在地磚體1表面即得到塑膠彈性層2。

以上為本實施例的基本實施方式,可在以上基礎(chǔ)上做進一步的改進、優(yōu)化和限定:

如,所述交聯(lián)劑為三羥基甲烷,所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯;環(huán)氧樹脂可以采用雙酚A型與雙酚F型按質(zhì)量比3:1混合制成;

又如,上述燒制地磚的方法,首先制備填充劑粉末,然后按照上述的比例稱取各物料進行混合并加入水制成含水率為18%的泥料,該泥料在陳化6天后制成地磚坯體,而后經(jīng)烘干、燒結(jié)和自然冷卻即得到地磚,最后在地磚的表面鋪設(shè)橡膠彈性體即得到產(chǎn)品,所述填充劑粉末的制備方法為:按照上述的比例稱取二氧化硅、鋁灰和赤泥,混合后粉磨至細度不超過300微米的細粉,然后在1650℃的溫度下燒結(jié)1h后冷卻并粉磨至細度不超過30微米即得到填充劑;

更進一步的,所述泥料在陳化6天后,向其中加入泥料總重3%的地溝油,再次拌合均勻后再進行擠壓成型制成地磚坯體;在泥料陳化后向其中加入地溝油進行拌合,不僅充分利用了廢棄的地溝油,而且由于加入地溝油,使得泥料的黏性和塑形得到了增強,這樣使得外加劑在高溫下分解形成氣孔的過程中,大幅度降低由于氣孔及藍晶石粉膨脹所導致的裂紋等缺陷;

再進一步的,所述烘干溫度為100℃;

最后,所述燒結(jié)分為預熱段、升溫段和焙燒段三部分,其中,預熱段是指使爐內(nèi)溫度從常溫在2h均勻升高到200℃,并保持該溫度1h,在此過程中,保持爐內(nèi)氧氣含量不高于4%;

所述升溫段是指,使爐內(nèi)溫度從200℃在4h均勻升高到800℃,在此過程中,保持爐內(nèi)氧氣含量不低于45%;

所述焙燒段是指,使爐內(nèi)溫度從800℃在2h均勻升高到1650℃,并保持該溫度3h,在此過程中,保持爐內(nèi)氧氣含量不低于45%;

又如,所述外加劑中還含有1份細度不超過100微米的蒙脫石粉末;

再如,填充劑中還含有1份的橄欖巖粉末;

又再如,所述填充劑在制備過程中,燒結(jié)完成后以600℃/min的降溫速率急速冷卻后再進行粉磨。

實施例2

如圖所示,一種用于室外塑膠跑道鋪設(shè)的地磚,包括地磚體1,地磚體1的下表面分布有若干條提高鋪設(shè)強度的凸棱102,上表面分布有若干具有向上開口的球形凹陷101,在地磚體1上表面鋪設(shè)有塑膠彈性層2,且塑膠彈性層2填充進球形凹陷101內(nèi);

所述地磚體1由基料、外加劑、填充劑與水混合制成泥漿后成型、燒制而成,其中,按照重量比,基料由18份的粉煤灰、24份的煤矸石和16份的石灰石粉混合而成,外加劑由10份細度不超過30微米的碳化硅微粉、3份細度不超過30微米的藍晶石粉和2份細度不超過30微米的海泡石絨粉混合而成,填充劑由7份的二氧化硅、4份的鋁灰和2份的赤泥混合后在1700℃的溫度下燒結(jié)1h后粉磨至細度不超過30微米得到;

所述塑膠彈性層2由A組分和B組分按重量比2:1的比例混合而成,其中,按照重量比,B組分由20份的二苯基甲烷二異氰酸酯、18份的聚醚二元醇和14份的二異氰酸酯制成,A組分由19份的聚醚三元醇、8份的聚醚二元醇、0.8份的交聯(lián)劑、12份的增塑劑、16份的環(huán)氧樹脂、17份的丙烯酸甲酯和12份的增強劑制成,所述增強劑由22份的硅溶膠、6份的改性六鈦酸鉀晶須和7份的改性納米二氧化硅混合而成,所述改性六鈦酸鉀晶須指將市售的六鈦酸鉀晶須與其重量5%的表面改性劑Ⅰ混合后靜置2h后過濾晾干得到,所用表面改性劑Ⅰ由KH550、乙醇、丙酮和氫氧化鋇按照重量比4:80:3:2的比例混合而成;所述改性納米二氧化硅是市售的納米二氧化硅與其重量5%的表面改性劑Ⅱ混合得到,該表面改性劑Ⅱ由氫氧化鋇、碳酸鈉和KH550按照重量比4:2:30的比例混合而成;

上述用于室外塑膠跑道鋪設(shè)的地磚的制作方法,首先燒制地磚體1,然后在地磚體1的表面鋪設(shè)塑膠彈性層2,所述塑膠彈性層2的制作方法包括以下步驟:

1)制備B組分;

按照重量比,分別稱取20份的二苯基甲烷二異氰酸酯、18份的聚醚二元醇和14份的二異氰酸酯,然后將聚醚二元醇在85℃下攪拌并進行抽真空脫水脫氣處理 2h后,冷卻至60℃,再向其中同時加入稱取好的二苯基甲烷二異氰酸酯和二異氰酸酯,然后在 90℃下反應(yīng)2.5h,冷卻至室溫即得到B組分;

2)分別制備A組分中的改性六鈦酸鉀晶須和改性納米二氧化硅,備用;

所述改性六鈦酸鉀晶須是將市售的六鈦酸鉀晶須與其重量5%的表面改性劑Ⅰ混合后靜置2h后過濾晾干得到;所用表面改性劑Ⅰ由KH550、乙醇、丙酮和氫氧化鋇按照重量比4:80:3:2的比例混合而成;

所述改性納米二氧化硅是將市售的納米二氧化硅與其重量5%的表面改性劑Ⅱ混合得到,該表面改性劑Ⅱ由氫氧化鋇、碳酸鈉和KH550按照重量比4:2:30的比例混合而成;

3)制備增強劑,備用;

分別稱取22份的硅溶膠、6份步驟2)制得的改性六鈦酸鉀晶須和7份步驟2)制得的改性納米二氧化硅混合后攪拌均勻,并靜置2h,即得到增強劑;

4)制備A組分;

按照重量比,分別稱取19份的聚醚三元醇和8份的聚醚二元醇混合后在90℃下攪拌并進行抽真空脫水脫氣處理 2h,然后向其中依次加入0.8份的交聯(lián)劑、12份的增塑劑、16份的環(huán)氧樹脂、17份的丙烯酸甲酯和12份步驟3)制得的增強劑,在85℃下攪拌均勻即制得A組分;

5)將A組分與B組分按照重量比2:1的比例混合后鋪設(shè)在地磚體1表面即得到塑膠彈性層2。

以上為本實施例的基本實施方式,可在以上基礎(chǔ)上做進一步的改進、優(yōu)化和限定:

如,所述交聯(lián)劑為三羥基甲烷,所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯;環(huán)氧樹脂可以采用雙酚A型與雙酚F型按質(zhì)量比3:1混合制成;

又如,上述燒制地磚的方法,首先制備填充劑粉末,然后按照上述的比例稱取各物料進行混合并加入水制成含水率為20%的泥料,該泥料在陳化8天后制成地磚坯體,而后經(jīng)烘干、燒結(jié)和自然冷卻即得到地磚,最后在地磚的表面鋪設(shè)橡膠彈性體即得到產(chǎn)品,所述填充劑粉末的制備方法為:按照上述的比例稱取二氧化硅、鋁灰和赤泥,混合后粉磨至細度不超過300微米的細粉,然后在1700℃的溫度下燒結(jié)1h后冷卻并粉磨至細度不超過30微米即得到填充劑;

更進一步的,所述泥料在陳化8天后,向其中加入泥料總重3%的地溝油,再次拌合均勻后再進行擠壓成型制成地磚坯體;在泥料陳化后向其中加入地溝油進行拌合,不僅充分利用了廢棄的地溝油,而且由于加入地溝油,使得泥料的黏性和塑形得到了增強,這樣使得外加劑在高溫下分解形成氣孔的過程中,大幅度降低由于氣孔及藍晶石粉膨脹所導致的裂紋等缺陷;

再進一步的,所述烘干溫度為120℃;

最后,所述燒結(jié)分為預熱段、升溫段和焙燒段三部分,其中,預熱段是指使爐內(nèi)溫度從常溫在2h均勻升高到200℃,并保持該溫度2h,在此過程中,保持爐內(nèi)氧氣含量不高于4%;

所述升溫段是指,使爐內(nèi)溫度從200℃在4h均勻升高到800℃,在此過程中,保持爐內(nèi)氧氣含量不低于45%;

所述焙燒段是指,使爐內(nèi)溫度從800℃在2h均勻升高到1650℃,并保持該溫度3h,在此過程中,保持爐內(nèi)氧氣含量不低于45%;

又如,所述外加劑中還含有1.2份細度不超過100微米的蒙脫石粉末;

再如,填充劑中還含有1.4份的橄欖巖粉末;

又再如,所述填充劑在制備過程中,燒結(jié)完成后以700℃/min的降溫速率急速冷卻后再進行粉磨。

實施例3

如圖所示,一種用于室外塑膠跑道鋪設(shè)的地磚,包括地磚體1,地磚體1的下表面分布有若干條提高鋪設(shè)強度的凸棱102,上表面分布有若干具有向上開口的球形凹陷101,在地磚體1上表面鋪設(shè)有塑膠彈性層2,且塑膠彈性層2填充進球形凹陷101內(nèi);

所述地磚體1由基料、外加劑、填充劑與水混合制成泥漿后成型、燒制而成,其中,按照重量比,基料由17份的粉煤灰、23份的煤矸石和15份的石灰石粉混合而成,外加劑由9.5份細度不超過30微米的碳化硅微粉、2.5份細度不超過30微米的藍晶石粉和1.5份細度不超過30微米的海泡石絨粉混合而成,填充劑由6.5份的二氧化硅、3.5份的鋁灰和1.5份的赤泥混合后在1675℃的溫度下燒結(jié)1h后粉磨至細度不超過30微米得到;

所述塑膠彈性層2由A組分和B組分按重量比2:1的比例混合而成,其中,按照重量比,B組分由19份的二苯基甲烷二異氰酸酯、17份的聚醚二元醇和13份的二異氰酸酯制成,A組分由18份的聚醚三元醇、7.5份的聚醚二元醇、0.7份的交聯(lián)劑、11份的增塑劑、15份的環(huán)氧樹脂、16份的丙烯酸甲酯和11.5份的增強劑制成,所述增強劑由21份的硅溶膠、5份的改性六鈦酸鉀晶須和6份的改性納米二氧化硅混合而成,所述改性六鈦酸鉀晶須指將市售的六鈦酸鉀晶須與其重量4%的表面改性劑Ⅰ混合后靜置1.5h后過濾晾干得到,所用表面改性劑Ⅰ由KH550、乙醇、丙酮和氫氧化鋇按照重量比3.5:80:2.5:1.5的比例混合而成;所述改性納米二氧化硅是市售的納米二氧化硅與其重量4%的表面改性劑Ⅱ混合得到,該表面改性劑Ⅱ由氫氧化鋇、碳酸鈉和KH550按照重量比3.5:1.5:30的比例混合而成;

上述用于室外塑膠跑道鋪設(shè)的地磚的制作方法,首先燒制地磚體1,然后在地磚體1的表面鋪設(shè)塑膠彈性層2,所述塑膠彈性層2的制作方法包括以下步驟:

1)制備B組分;

按照重量比,分別稱取19份的二苯基甲烷二異氰酸酯、17份的聚醚二元醇和13份的二異氰酸酯,然后將聚醚二元醇在78℃下攪拌并進行抽真空脫水脫氣處理 1.5h后,冷卻至 50℃,再向其中同時加入稱取好的二苯基甲烷二異氰酸酯和二異氰酸酯,然后在 80℃下反應(yīng)2.5h,冷卻至室溫即得到B組分;

2)分別制備A組分中的改性六鈦酸鉀晶須和改性納米二氧化硅,備用;

所述改性六鈦酸鉀晶須是將市售的六鈦酸鉀晶須與其重量4%的表面改性劑Ⅰ混合后靜置1.5h后過濾晾干得到;所用表面改性劑Ⅰ由KH550、乙醇、丙酮和氫氧化鋇按照重量比3.5:80:2.5:1.5的比例混合而成;

所述改性納米二氧化硅是將市售的納米二氧化硅與其重量3-5%的表面改性劑Ⅱ混合得到,該表面改性劑Ⅱ由氫氧化鋇、碳酸鈉和KH550按照重量比3.5:1.5:30的比例混合而成;

3)制備增強劑,備用;

分別稱取21份的硅溶膠、5份步驟2)制得的改性六鈦酸鉀晶須和6份步驟2)制得的改性納米二氧化硅混合后攪拌均勻,并靜置1.5h,即得到增強劑;

4)制備A組分;

按照重量比,分別稱取18份的聚醚三元醇和7.5份的聚醚二元醇混合后在85℃下攪拌并進行抽真空脫水脫氣處理 1.5h,然后向其中依次加入0.7份的交聯(lián)劑、11份的增塑劑、15份的環(huán)氧樹脂、16份的丙烯酸甲酯和11.5份步驟3)制得的增強劑,在80℃下攪拌均勻即制得A組分;

5)將A組分與B組分按照重量比2:1的比例混合后鋪設(shè)在地磚體1表面即得到塑膠彈性層2。

以上為本實施例的基本實施方式,可在以上基礎(chǔ)上做進一步的改進、優(yōu)化和限定:

如,所述交聯(lián)劑為三羥基甲烷,所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯;環(huán)氧樹脂可以采用雙酚A型與雙酚F型按質(zhì)量比3:1混合制成;

又如,上述燒制地磚的方法,首先制備填充劑粉末,然后按照上述的比例稱取各物料進行混合并加入水制成含水率為19%的泥料,該泥料在陳化7天后制成地磚坯體,而后經(jīng)烘干、燒結(jié)和自然冷卻即得到地磚,最后在地磚的表面鋪設(shè)橡膠彈性體即得到產(chǎn)品,所述填充劑粉末的制備方法為:按照上述的比例稱取二氧化硅、鋁灰和赤泥,混合后粉磨至細度不超過300微米的細粉,然后在1675℃的溫度下燒結(jié)1h后冷卻并粉磨至細度不超過30微米即得到填充劑;

更進一步的,所述泥料在陳化7天后,向其中加入泥料總重3%的地溝油,再次拌合均勻后再進行擠壓成型制成地磚坯體;在泥料陳化后向其中加入地溝油進行拌合,不僅充分利用了廢棄的地溝油,而且由于加入地溝油,使得泥料的黏性和塑形得到了增強,這樣使得外加劑在高溫下分解形成氣孔的過程中,大幅度降低由于氣孔及藍晶石粉膨脹所導致的裂紋等缺陷;

再進一步的,所述烘干溫度為110℃;

最后,所述燒結(jié)分為預熱段、升溫段和焙燒段三部分,其中,預熱段是指使爐內(nèi)溫度從常溫在2h均勻升高到200℃,并保持該溫度1.5h,在此過程中,保持爐內(nèi)氧氣含量不高于4%;

所述升溫段是指,使爐內(nèi)溫度從200℃在4h均勻升高到800℃,在此過程中,保持爐內(nèi)氧氣含量不低于45%;

所述焙燒段是指,使爐內(nèi)溫度從800℃在2h均勻升高到1650℃,并保持該溫度3h,在此過程中,保持爐內(nèi)氧氣含量不低于45%;

又如,所述外加劑中還含有1.1份細度不超過100微米的蒙脫石粉末;

再如,所述填充劑中還含有1.2份的橄欖巖粉末;

又再如,所述填充劑在制備過程中,燒結(jié)完成后以650℃/min的降溫速率急速冷卻后再進行粉磨。

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